Parte 1: Introducción

Versiones compatibles: Cilium 1.18 Última actualización: February 23, 2026

Configuración del entorno de laboratorio

Para seguir los ejemplos de este documento, necesitará las siguientes herramientas y el siguiente entorno:

Herramientas necesarias

• kubectl v1.33 o posterior
• Helm v3.12 o posterior
• Un clúster de Kubernetes funcional (EKS, minikube, kind, etc.)
• Kernel de Linux 4.19 o posterior (para la compatibilidad con las características de eBPF)

Instalación de Cilium

# Install Cilium CLI
curl -L --remote-name-all https://github.com/cilium/cilium-cli/releases/latest/download/cilium-linux-amd64.tar.gz
sudo tar xzvfC cilium-linux-amd64.tar.gz /usr/local/bin
rm cilium-linux-amd64.tar.gz

# Install Cilium
cilium install --version 1.18.0

# Check installation status
cilium status

¿Qué es Cilium?

Cilium es un software de código abierto que proporciona redes, seguridad y observabilidad para aplicaciones en contenedores mediante el aprovechamiento de la potente tecnología eBPF del kernel de Linux. Está diseñado para proporcionar redes, seguridad y observabilidad para plataformas de orquestación de contenedores como Kubernetes, Docker y Mesos.

Características principales:

• Basado en eBPF: Proporciona capacidades de redes y seguridad de alto rendimiento mediante un datapath programable dentro del kernel
• Redes con reconocimiento de API: Admite políticas de seguridad de red con reconocimiento de API en las capas L3-L7
• Integración con Kubernetes: Proporciona implementación de Kubernetes CNI (Container Network Interface)
• Balanceo de carga distribuido: Balanceo de carga distribuido eficiente para la comunicación de servicio a servicio
• Visibilidad de red: Supervisión y solución de problemas de flujos de red mediante Hubble
• Compatibilidad con múltiples clústeres: Compatibilidad con redes entre clústeres y políticas de seguridad
• Compatibilidad con Kubernetes: Totalmente compatible con Kubernetes 1.32 y versiones posteriores
• Compatibilidad mejorada con BGP: Configuración de enrutamiento más flexible con el plano de control BGP mejorado de Cilium 1.18
• Observabilidad mejorada: Información más profunda con métricas y capacidades de rastreo mejoradas

Arquitectura de Cilium

Diagrama de las capas desde Kubernetes hasta el CNI, Cilium, eBPF y el kernel de Linux, con Cilium enviando eventos de flujo a Hubble.Abrir a pantalla completa ↗

Fundamentos de las redes de contenedores

Las redes de contenedores proporcionan los mecanismos que permiten que las aplicaciones en contenedores se comuniquen entre sí y con el mundo exterior.

Modelos de redes de contenedores:

1. Red de host: Los contenedores comparten el espacio de nombres de red del host
2. Red de puente: Los contenedores se conectan a un puente virtual dentro del host
3. Red superpuesta: Se crean redes virtuales en varios hosts
4. Red subyacente: Utilización directa de la infraestructura de red física

Desafíos de las redes de contenedores:

• Escalabilidad: Compatibilidad con miles de contenedores y servicios
• Rendimiento: Minimización de la latencia y maximización del rendimiento
• Seguridad: Protección de la comunicación entre microservicios
• Observabilidad: Supervisión de flujos de red y solución de problemas
• Portabilidad: Proporcionar una experiencia de red coherente en diversos entornos

Comprensión de CNI (Container Network Interface)

Concepto clave: CNI (Container Network Interface) es un proyecto de CNCF que define una interfaz estándar entre los entornos de ejecución de contenedores y los plugins de red.

Componentes principales de CNI:

• Arquitectura de plugins: Diseño modular que permite la integración de diversas soluciones de red
• Configuración de red: Ajustes de red definidos en formato JSON
• IPAM (IP Address Management): Asignación y gestión de direcciones IP
• API estándar: API estándar para la configuración de red al añadir o eliminar contenedores

Comparación de los principales plugins de CNI:

Característica	Cilium	Calico	Flannel	AWS VPC CNI
Tecnología base	eBPF	iptables/IPVS	VXLAN/host-gw	AWS ENI
Política de red	L3-L7	L3-L4	Limitada	AWS Security Groups
Cifrado	IPsec/WireGuard	IPsec	Ninguno	Ninguno
Observabilidad	Hubble	Flow Logs	Limitada	VPC Flow Logs
Service Mesh	Integrado	Requiere Istio	Requiere Istio	Requiere Istio/AppMesh
Rendimiento	Muy alto	Alto	Medio	Alto
IPAM	Cluster Pool, CRD	Plugin de IPAM	Subred de host	AWS IPAM
Compatibilidad con Kubernetes	1.32+	1.29+	1.28+	1.29+
Compatibilidad con BGP	Control mejorado (v1.18+)	Limitada	Ninguna	Enrutamiento de VPC

• Weave Net: Redes de contenedores para múltiples hosts
• AWS VPC CNI: Integración directa con AWS VPC

Características diferenciadoras de Cilium

Cilium proporciona varias ventajas únicas en comparación con otras soluciones de CNI.

Diferenciación técnica:

• Utilización de eBPF: Alto rendimiento y flexibilidad mediante un datapath programable dentro del kernel
• Redes con reconocimiento de API: Compatibilidad con políticas de red hasta la capa L7
• XDP (eXpress Data Path): Optimización del rendimiento del procesamiento de paquetes
• Reemplazo de Kube-proxy: Balanceo de carga de servicios más eficiente
• Integración con Hubble: Potente herramienta de observabilidad de red
• Compatibilidad con las versiones más recientes de Kubernetes: Totalmente compatible con Kubernetes 1.32 y versiones posteriores

Beneficios por caso de uso:

• Arquitectura de microservicios: Políticas de red y observabilidad detalladas
• Implementación en múltiples clústeres: Redes fluidas entre clústeres
• Entornos centrados en la seguridad: Políticas de seguridad de red sólidas
• Requisitos de alto rendimiento: Datapath optimizado
• Integración con Service Mesh: Integración con Service Mesh como Istio

Laboratorio: Instalación de Cilium y configuración básica

# Install Cilium CLI on Kubernetes cluster
curl -L --remote-name-all https://github.com/cilium/cilium-cli/releases/latest/download/cilium-linux-amd64.tar.gz
sudo tar xzvfC cilium-linux-amd64.tar.gz /usr/local/bin
rm cilium-linux-amd64.tar.gz

# Install Cilium
cilium install --version 1.18.0

# Check installation status
cilium status

# Connectivity test
cilium connectivity test

Aplicación de la política de red básica:

apiVersion: "cilium.io/v2"
kind: CiliumNetworkPolicy
metadata:
  name: "allow-frontend-backend"
spec:
  endpointSelector:
    matchLabels:
      app: backend
  ingress:
  - fromEndpoints:
    - matchLabels:
        app: frontend
    toPorts:
    - ports:
      - port: "8080"
        protocol: TCP

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Cuestionario

Para poner a prueba lo que ha aprendido en este capítulo, pruebe el cuestionario del tema.